L’avenir des taxis volants porté par le drone

Le drone est en passe de devenir le laboratoire pour mettre au point les nouvelles mobilités du futur. A l’inverse, les centaines de millions de dollars levées par les eVTOL vont bénéficier indirectement au drone. Une convergence gagnant-gagnant. Le vol autonome n’en demeure pas moins un défi qui implique une solution de rupture.

Au salon UAV Show 2021, le constat que fait Emmanuel Guyonnet, responsable drone de Thales, est sans appel : « Il est plus difficile de gérer un drone autonome de 100 kg qu’un eVTOL avec à son bord une personne capable de prendre une décision en fonction de sa perception de la situation. Nous sommes dans un concept aéronautique classique. Mais la mobilité aérienne urbaine n’est rentable qu’autonome. C’est pour cette raison que le drone apparaît aujourd’hui comme un laboratoire pour les nouvelles mobilités ».

Egis a recensé récemment environ 300 projets de taxis volants et d’aéronefs électriques à décollage et atterrissage vertical (eVTOL). Très peu voleront un jour et encore moins feront l’objet d’une exploitation commerciale. A ce stade, la seule certitude est que ceux qui voleront auront un pilote à bord. Au moins dans la première phase de leur exploitation, le temps de démontrer que la fiabilité des systèmes embarqués garantit la sécurité du vol autonome.

Et c’est là que le drone apparaît, malgré lui, comme le laboratoire idéal, parce qu’il n’y aura jamais personne à bord, dès lors qu’il est question de machine volante d’une centaine de kilos.

Contrairement aux eVTOL, il n’est pas envisageable de passer par une phase intermédiaire. Il n’y a pas de place pour un pilote de secours à bord. Etant donné qu’il n’y a pas non plus de place au compromis, il est impératif de mettre en oeuvre tous les dispositifs possibles pour garantir la sécurité. Et si les systèmes fonctionnent sur les drones, il n’y a pas de raison qu’ils ne répondent pas au besoin des eVTOL. Le niveau de fiabilité exigé pour les drones ne peut pas être inférieur à celui des eVTOL. Le vol autonome est à ce prix.

Selon Egis qui se réfère à la Vertical Flight Society « l’investissement dans les appareils eVTOL a résisté à la pandémie de covid-19 et poursuivi sa croissance à raison d’environ 1 milliard $ par an. »

Les poids-lourds de l’aéronautique et de l’automobile investissent les millions de dollars par centaines. Les drones devraient logiquement profiter de cette manne.

Cela ne signifie pas pour autant que le sort des drones et des eVTOL soient liés. La décision de Thales de séparer les deux domaines pour être sûr d’atteindre les objectifs de chacun en est une illustration. En d’autres termes, il ne s’agit pas de passer à côté d’un marché, parce que, par exemple, le drone aurait été cantonné au rang de laboratoire. Le drone à son propre marché, comme l’UAM a le sien. Et les deux sont présentés comme prometteurs.

Les professionnels engagés dans la recherche et le développement sont convaincus que les progrès du drone sont liés à des solutions de rupture, alors que le développement de l’UAM se fera par étapes : « nous allons nous inspirer des offres technologiques issues de l’aéronautique. Au début, il y aura un cockpit, des commandes de vol électriques et des automatismes. Autant de technologies qui, non seulement fonctionnent déjà sur les avions, voire les hélicoptères, mais qui sont également certifiées », assure Emmanuel Guyonnet.

Les drones devront être dotés d’une avionique légère, compacte et économique tout en assurant un niveau de sécurité comparable à celui de l’aéronautique actuelle mais aussi de solutions de navigation résistant aux éventuelles tentatives de brouillage.

Sans aller jusqu’à prétendre que le drone est la souris de laboratoire des futurs taxis volants, il se révèle, aux yeux des chercheurs, comme un outil d’expérimentation idéal.

Ce que confirme, Fabrice Cuzieux, directeur drone à l’ONERA. « Le drone est moins onéreux et moins complexe à mettre en œuvre. Il permet d’embarquer tous les senseurs individuellement et de les tester. Il évolue également dans un environnement maîtrisé ». Le fait qu’il n’y ait personne à bord permet aussi de prendre des risques et ainsi gagné du temps dans l’expérimentation et le développement.

La clé de voute du vol autonome, que ce soit pour l’emport de fret par un drone, ou le transport de passagers dans un taxi volant, est la capacité de l’aéronef, quel qu’il soit et quelles que soient ses performances, à s’intégrer dans l’espace aérien et à cohabiter avec les autres usagers. La cohabitation dépendra autant des systèmes embarqués que de la capacité du contrôle aérien à superviser le trafic. Là encore les drones pourraient montrer la voie.

Pour Antoine Martin qui est en charge des drones au sein de la Direction de la sécurité de la navigation aérienne (DSNA), « les drones vont pouvoir aider les ATM (ndlr : les services de la navigation aérienne) à progresser. Dans plusieurs décennies, on contrôlera de la même manière les drones et les aéronefs traditionnels. Les outils convergeront pour être interopérables ».

L’Europe a lancé le programme U-Space qui vise à rendre possible la cohabitation des machines volantes qui n’ont pas les mêmes capacités technologiques. Elle envisage l’usage de la téléphonie mobile pour gérer les drones mais aussi l’aviation légère et sportive.

A l’occasion des Jeux Olympiques de Paris, en 2024, la DSNA prendra part à l’expérimentation des eVTOL. Elle se prépare déjà à, ce que Antoine Martin appelle « l’étape suivante », avec le programme CHORUS (Third Concept of Operations for U Space) dans le cadre de SESAR, le ciel unique européen. « Nous travaillons sur l’intégration de machines télépilotées dans l’espace aérien. C’est une étape vers l’Urban Air Mobilité de demain ».

Le défi pour les chercheurs est d’une part d’apprendre aux eVTOL à communiquer avec leur environnement, et d’autre part d’automatiser la fonction « voir et éviter ». Dans un premier temps, l’eVTOL aura son « detect and avoid » certifié, avec le pilote. Le pilote est le joker qui va permettre d’ouvrir plus facilement des brèches dans l’espace aérien. A défaut de posséder cette carte dans son jeu, le drone marque le pas et les spécialistes du fret express se lassent de multiplier les expérimentations. Les eVTOL arrivent au moment opportun.

Gil Roy